题目内容

【题目】(16分)如图所示,质量均为m的物块A和B用轻弹簧相连,放在光滑的斜面上,斜面的倾角θ=30°,B与斜面底端的固定挡板接触,弹簧的劲度系数为k,A通过一根绕过定滑的不可伸长的轻绳与放在水平面上的物块C相连,各段绳均处于刚好伸直状态,A上段绳与斜面平行,C左侧绳与水平面平行,C的质量也为m,斜面足够长,物块C与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度为g.现给C与一个向右的初速度,当C向右运动到速度为零时,B刚好要离开挡板,求:

(1)物块C开始向右运动的初速度大小;

(2)若给C施加一个向右的水平恒力F1(未知)使C向右运动,当B刚好要离开挡板时,物块A的速度大小为v,则拉力F1多大?

(3) 若给C一个向右的水平恒力F2(未知)使C向右运动,当B刚好要离开挡板时,物块A的加速度大小为a,此时拉力F2做的功是多少?

【答案】见解析

【解析】(1)开始时绳子刚好伸直,因此弹簧的压缩量为(1分)

当B刚好要离开挡板时,弹簧的伸长量为(1分)

根据功能关系(2分)

求得 (2分)

(2)施加拉力F1后,当物块B刚好要离开挡板时,根据功能关系

(2分)

求得(2分)

(3)施加拉力F2后,当物块B刚好要离开挡板时,设绳的拉力为F,对A研究

(1分)

(1分)

对物块C研究(1分)

求得(1分)

则拉力做功(2分)

练习册系列答案
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